หัววัดค่า pH ช่วยให้ผู้ใช้สามารถระบุความเป็นด่างหรือความเป็นกรดของสารละลายได้ หัววัดค่า pH ทำงานโดยการวัดกิจกรรมไฮโดรเจนไอออนของสารละลาย ซึ่งตรวจพบโดยเมมเบรนแก้วที่ละเอียดอ่อนที่ส่วนท้ายของหัววัด
เมื่อสัมผัสกับสารละลายที่เป็นน้ำ พื้นผิวด้านนอกของเมมเบรนแก้วจะเกิดชั้นเจล เนื่องจากโพรบเต็มไปด้วยสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นน้ำ ชั้นเจลที่คล้ายกันจึงก่อตัวขึ้นที่ด้านในของเมมเบรนแก้ว ขึ้นอยู่กับค่า pH ไอออน H+ ในและรอบๆ ชั้นเจลสามารถกระจายเข้าหรือออกจากชั้นนี้ได้ ผลที่ได้คือหาความเข้มข้นของไอออน H+ ของสารละลายได้
หากสารละลายเป็นด่าง ไอออนของ H+ จะกระจายออกจากชั้นและเกิดประจุลบบนพื้นผิวด้านนอกของเมมเบรน หากสารละลายมีสภาพเป็นกรด ไอออนของ H+ จะกระจายเข้าสู่ชั้นและเกิดประจุบวกขึ้นบนพื้นผิวด้านนอกของเมมเบรน เนื่องจากโพรบมีบัฟเฟอร์ภายในที่มีค่า pH คงที่ ศักยภาพบนพื้นผิวด้านในของเมมเบรนจึงคงที่ตลอดการวัด ผลก็คือ ศักยภาพของหัววัด pH คือความแตกต่างระหว่างประจุด้านในและด้านนอกของเมมเบรน
หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับทฤษฎีการวัดค่า pH เราขอแนะนำให้ชมการสัมมนาผ่านเว็บของเรา ค่า pH คืออะไร